据斯图加特大学报道，科研人员成功研制出一种新型"墨水"，使得通过光固化工艺3D打印电化学可切换的导电聚合物成为可能。海德堡大学与斯图加特大学的联合研究团队首次实现了将氧化还原聚合物应用于数字光处理增材制造技术。通过该技术制造的复杂二维和三维结构可通过电化学调控实现颜色变化，为3D打印光电器件制造开辟了新前景。

这项研究在兩校共同支持的"离子-电子混合传输：从基础到应用"研究培训小组内完成。

"尽管该技术已成功应用于牙科等领域，但迄今为止，面向光电子学应用的导电聚合物DLP打印始终面临挑战，"埃娃·布拉斯科教授指出。这位研究员及其在海德堡大学分子系统工程与先进材料研究所的团队正致力于开发用于3D打印的特种功能材料。该项目与斯图加特大学聚合物化学研究所扎比内·路德维希教授团队紧密合作完成，后者在导电聚合物与电化学转换领域具有深厚专长。

两个团队联合开发出新型甲基丙烯酸酯基"墨水"，其携带的氧化还原活性咔唑基团能使材料在聚合物链中给予或接受电子，从而实现导电特性，并根据氧化还原状态改变颜色。在最新研究中，他们利用这种光导墨水配方制备的结构在打印后仍能进行电化学调控，且性能保持可切换特性。

"这项突破得益于海德堡与斯图加特实验室间紧密的跨学科合作，"正于研究培训小组攻读博士学位的克里斯蒂安·德拉维尔和斯文娅·贝希托尔德共同表示。

使用该含咔唑墨水配方，研究人员直接增材制造出二维像素阵列与棋盘格图案，以及多层三维金字塔结构。这些复杂结构初始近乎透明，经电化学刺激后先呈现浅绿色，继而转为深绿色，最终变为近乎黑色。

"该过程完全可逆，并能根据结构精确控制至像素级。在第三维度（即结构高度方向）上的控制尤其令人振奋，"扎比内·路德维希解释道。布拉斯科教授与路德维希教授指出，高精度光固化3D打印与氧化还原聚合物的结合，为像素显示器增材制造及软体机器人执行器应用（可实现电化学控制体积变化）创造了新的可能性。

德国研究基金会正资助设于海德堡大学与斯图加特大学的"离子-电子混合传输"研究培训小组（RTG 2948）。相关研究成果已发表于《先进功能材料》期刊。